Ein Abonnement von JoVE ist erforderlich, um diesen Inhalt anzuzeigen. Melden Sie sich an oder beginnen Sie noch heute mit einer kostenlosen Testphase.

Methodenartikel

Eine robuste Methode zum Verpacken von hochauflösenden C18 RP-Nano-HPLC-Säulen

1.9K Aufrufe

⸱

DOI:

10.3791/62380

⸱

14. Mai 2021

 ,  ,  , 

* These authors contributed equally

In diesem Artikel

Zusammenfassung

Hier präsentieren und evaluieren wir ein Protokoll zur Herstellung kostengünstiger Umkehrphasen-Nanofluss-Flüssigkeitschromatographiesäulen für die Peptidcharakterisierung unter Verwendung von LC-MS/MS-Proteom-Workflows.

Zusammenfassung

Die hohe Komplexität, die in biologischen Proben vorherrscht, erfordert chromatographische Trennungen mit hoher Empfindlichkeit und Auflösung, um effektiv analysiert werden zu können. Hier stellen wir ein robustes, reproduzierbares und kostengünstiges Protokoll für die Herstellung von Nanofluss-Umkehrphasen-Hochleistungsflüssigkeitschromatographie-Säulen (RP-HPLC) für die Online-Trennung von analytischen Peptiden vor, bevor sie in traditionelle Bottom-up-Proteomik-Arbeitsabläufe eingeführt und mit einem Massenspektrometer detektiert werden. Abhängig vom Ziel des Experiments und den chemischen Eigenschaften der zu trennenden Analyten können sich die optimalen Säulenparameter in ihren Innen- oder Außendurchmessern, ihrer Länge, der Partikelgröße, der Porengröße, der Chemie der Partikel der stationären Phase und dem Vorhandensein oder Fehlen eines integrierten Elektrospray-Emitters an der Spitze unterscheiden. Ein hauseigenes Säulenpacksystem ermöglicht nicht nur die schnelle Herstellung von Säulen mit den gewünschten Eigenschaften, sondern reduziert auch die Kosten des Prozesses drastisch. Das hier besprochene optimierte Protokoll für die Packung einer C18 AQ (wässrigen) Quarzglassäule ist mit einer Vielzahl von flüssigchromatographischen Instrumenten kompatibel, um eine effektive Trennung von Analyten zu erreichen.

Einleitung

HPLC-Säulen haben immens zur Produktivität in den Bereichen Pharmazie, Medizin und Umweltforschung beigetragen 1,2,3,4. Der Zugang zu hochwertigen Chromatographiesäulen ist ein entscheidender Schritt bei der Fraktionierung komplexer Analyten. In der Schrotflintenproteomik wird eine hohe analytische Empfindlichkeit routinemäßig durch die Kopplung der Elektrospray-Ionisations-Massenspektrometrie (ESI) mit der Nanoflow-Chromatographie erreicht 5,6,7,8.<....

Zugriff eingeschränkt. Bitte melden Sie sich an oder starten Sie eine Testversion, um diesen Inhalt anzuzeigen.

Protokoll

1. Vorbereitung der Kapillarspitze

  1. Schneiden Sie mit einem keramischen Spaltstein ca. 60-70 cm einer mit Polyimid beschichteten Quarzglaskapillare mit einem Innendurchmesser (ID) von 75 μm und einem Außendurchmesser (OD) von 360 μm ab.
  2. Halten Sie die Kapillare mit den Händen etwa in der Mitte ihrer Länge, lassen Sie einen Abstand von 4-5 cm zwischen den Fingern und erhitzen Sie den Bereich in der Lücke, während Sie ihn über die Flamme einer Alkohollampe drehen. Polieren Sie die verbrannte Stelle mit einem mit Methanol getränkten, fusselarmen Tuch sauber, bis das Glas sichtbar ist. (Abbildung ....

Zugriff eingeschränkt. Bitte melden Sie sich an oder starten Sie eine Testversion, um diesen Inhalt anzuzeigen.

Ergebnisse

Um die Leistung der Säulen zu bewerten, wurden 750 ng tryptische Peptidverdaue, die aus Ganzzelllysaten von HEK293-Zellen hergestellt wurden, online mit einer 25 cm langen Kapillare aus Quarzglas mit einem Innendurchmesser von 75 μm fraktioniert, die im eigenen Haus mit ReproSil-Pur 120 C18-AQ-Partikeln verpackt war, wie im Protokoll beschrieben. Vor der Probenbeladung wurde die Säule mit 6 μl einer Mischung aus Acetonitril, Isopropanol und H2O in einem Verhältnis von 6:2:2 gewaschen und mit Puffer A (Puffer A.......

Zugriff eingeschränkt. Bitte melden Sie sich an oder starten Sie eine Testversion, um diesen Inhalt anzuzeigen.

Diskussion

Moderne proteomische Strategien sind auf qualitativ hochwertige chromatographische Trennungen angewiesen, um komplexe biologische Systeme effektiv analysieren zu können. Daher sind leistungsstarke und kostengünstige Nanoflow-LC-Säulen entscheidende Komponenten eines erfolgreichen Tandem-Massenspektrometrie-Regimes, das darauf abzielt, Tausende von Proteinen in einem einzigen Arbeitsablauf zu charakterisieren.

In dieser Studie untersuchten wir die Leistung und .......

Zugriff eingeschränkt. Bitte melden Sie sich an oder starten Sie eine Testversion, um diesen Inhalt anzuzeigen.

Offenlegungen

Die Autoren haben nichts offenzulegen.

Danksagungen

Diese Arbeit wurde durch das Stipendium der National Institutes of Health unterstützt, das an J.A.W. GM089778 wurde.

....

Zugriff eingeschränkt. Bitte melden Sie sich an oder starten Sie eine Testversion, um diesen Inhalt anzuzeigen.

Materialien

Liste der in diesem Artikel verwendeten Materialien
NameUnternehmenKatalognummerKommentare
99,99% FormamidsäureSigma-Aldrichzur Herstellung von Frittenalkohollampen
Jede MarkeZur Wärmebereitstellung
Brechbühler HeliumdruckzelleBioSurplusfür die Packungskolonne
KeramiksäulenschneiderJede Markezum Schneiden von Siliziumdioxid-Kapillare
Dimethylsulfoxid (DMSO) ≥ 99%Sigma-AldrichLagerung in einem brennbaren Schrank
Formamid  ≥ 99,5%Sigma-Aldrichfür die Herstellung von Fritte
Flusssäure (HF) (50%)Fisher Scientificfür das Öffnen des Emitters nach der Polymerisation
KASIL (Kaliumsilikatlösung)PQ Corporationfür die Herstellung von Fritte
Orbitrap Fusion LumosThermo Fisher Scientificfür die MS-Datenerfassung
P2000 Laser PullerSutterzum Ziehen von Kapillaren
PTFE 1/16" Ferrule 0,4 mm ID (lang) für RohrverschraubungChromre214104Zum Einstellen von Bomben
Reprosil-Pur 120 C18-AQ, 1,9 um, 1gDr. Masch GmbHr119.aq.0001Batch 5910
LötenJede MarkeZum Initiieren der Polymerisierung
Edelstahl-Rohrverschraubung, Sechskantkupplung, 1/4 Zoll. NPT-BuchseSwagelokSS-4-HCGzum Setzen von Bomben
TSP075375 Quarzglas, 75 & Mikro; m ID x 360 &Mikro; ODMOLEX/Polymicro1068150019Für Säulenschläuche
Ultimate 3000 UHPLCDionexHPLC Typ

Referenzen

  1. Richards, A. L., et al. One-hour proteome analysis in yeast. Nature Protocols. 10 (5), 701-714 (2015).
  2. Shishkova, E., Hebert, A. S., Coon, J. J. Now, More Than Ever, Proteomics Needs Better Chromatography. Cell Systems. 3 (4), 321-324 (2016).
  3. D'Atri, V., Fekete, S., ....

Zugriff eingeschränkt. Bitte melden Sie sich an oder starten Sie eine Testversion, um diesen Inhalt anzuzeigen.

Nachdrucke und Genehmigungen

Weitere Artikel entdecken

C18-RP-HPLCSäulenpackungUmkehrphasenchromatographiePeptidtrennungMassenspektrometrieBottom-Up-ProteomikFused-Silica-Säuleanalytische Peptidechromatographische Trennung

Dieser Artikel wurde veröffentlicht

Video demnächst verfügbar